分析静力触探曲线异常的形态类型与原因

静力触探试验是野外现场原位测试的主要手段,广泛应用于地基勘察工作中,尤其在软土地基勘察与桩察勘察工作中,深受欢迎。静力触探原始成果资料是一条或两条(单桥或双桥探头)是以深度为纵坐标、比贯入阻力Ps或锥尖阻力qc、侧摩阻力fs及摩阻比Rf为横坐标的连续曲线,该曲线的准确与否直接影响到勘察成果的质量,然而在实际应用中,往往由于某种原因(例如探头与记录仪器的精度不好或出现故障,外界条件影响及人为操作、设备保养不当等),使静力触探曲线出现异常情况,从而影响曲线的精度与真实性。对其异常曲线的表现形式,产生原因以及对异常曲线的处理与防止异常的措施等方面作一个初步分析。 　　

1.静力触探曲线异常的形态类型与原因分析 　　

所分析的静力触探设备类型为:采用机械加压，利用地锚作反力,采用上海新达厂Jc-X1、Jc-X2型数字测力仪记录,采用人工读数作深度记录,探头采用单桥与双桥两种。异常曲线的形态类型可归纳为四种:曲线整体形态异常;曲线在水平方向上的异常;曲线在垂直方向上的异常以及其它形态异常。 　

1.1曲线整体形态异常 　　

对同一个地质条件场地的静力触探曲线,其整体形态应该是具有某种规律的、相似的,假如在同一场地内出现某条曲线的整体形态与其它曲线形态或区域性资料有明显区别,则往往分为异常曲线,这类曲线有以下形式：　

1.1.1由于仪器或探头的原因造成的异常陕西省宝鸡某外委工点的一条曲线,仪器严重的零漂而出现整条曲线形态严重失真,即回零线呈有规律的向右移动,造成Ps值显著增大,而且这种增大现象随深度增加而越明显,经检查,是由于探头严重受潮使传感器失效所致,后更换探头重做,则正常。 　　

1.1.2由于“先钻后触”使土层扰动而产生的异常是茂湛铁路桥基一条双桥探头静探曲线,其整体形态与前后断面其它孔的曲线明显不同,尤其是qc值偏小。经检查分析,此孔在做静探之前先期做过钻探工作,且两孔相距不足2 m,由于孔周因土体呈软塑、流塑、或饱和状,受钻探扰动致使砂层段的qc值明显偏小,也导致地层定名出现错误。 　　

1.1.3由于地层局部含水量变化的原因导致的曲线异常西康线新丰镇车站编组站房建工程的同一断面上三条单桥静探曲线其中孔XJ-5曲线形态与同一断面上的两孔曲线相似,但Ps值明显偏小,经调查此孔位附近有一排污井,长年渗水,使得土体含水量增大,土质变软,造成曲线异常。 　　

1.2曲线在水平方向的异常这类异常主要表现在有曲线的回零误差──即“零漂”(严重的零漂在前面已作过叙述),产生此类异常的原因有以下几方面: 　　

1)探头质量不好:包括应变片不合格,贴片质量不好,探头密封性能不良及探头率定性不好等因素。 　2)仪器焊接质量差,存在虚焊或脱焊等情况。 　　

3)温度的影响──即温漂,由于探头温度与地温之差所引起的零点漂移,一般讲温差越大,温漂也越大,在冬季低温条件下进行勘察,则会出现较普遍的温漂。 　　

1.3曲线在垂直方向上的异常 　　

1.3.1钻杆弯曲使曲线异常为包西线初测阶段某孔的静探曲线,取土资料查明在地下约15 m左右土质较密实,触探曲线Ps值理论上应大一些,但实际测出的Ps值却偏小,与实际地层出入较大。后经检查发现,触探杆因长期使用存在一定程度的弯曲,造成触探头到达硬土层层面后水平方向移动而使曲线失真,后更换探杆重做,则Ps值正常。 　　

1.3.2地层空洞造成曲线异常 　　

在西南线初测某工点,该孔触探曲线在某一深度范围内Ps值为零,后经钻孔证实,该地区为黄土地层,早期当地村民挖掘的窑洞,后废弃不用,在某一深度形成空洞,造成曲线异常,这种异常对查明工点工程地质情况是有益的。 　　

1.3.3记录人员或操作人员失误造成曲线异常这类异常主要表现为深度上的误差：深度减小,如某外委工点,探杆实际进尺12 m,而记录只有11.7 m; 深度增大,如某外委工点,探杆实际进尺10.5 m,记录却有10.8 m。 　　

1.4其它类型的异常 　　

曲线在接头处脱节,呈长条形缺口,其产生原因为: 　　

1)仪器或探头的焊接点存在虚焊或脱焊,使电路产生不稳定而出现暂时断路; 　　

2)因探头被泥砂卡住,使每根钻杆开始下压后,仪器出现暂时性停滞显示。